TUGAS AKHIR STUDI EKSPERIMENTAL SPRINGBACK PADA STUDI EKSPERIMENTAL SPRINGBACK PADA KASUS PLAT TEKUK.

TUGAS AKHIR

STUDI EKSPERIMENTAL SPRINGBACK PADA
KASUS PLAT TEKUK

Disusun sebagai salah satu syarat untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Jurusan Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:
SANTOSA
D 200 040 015

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
Juni 2011
i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

STUDI EKSPERIMENTAL SPRINGBACK PADA KASUS PLAT TEKUK
Yang dibuat untuk memenuhi syarat memperoleh derajat Sarjana S1 pada
Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta,
sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi dari skripsi yang sudah
dipublikasikan
kesarjanaan

dan/atau
dilingkungan

pernah

dipakai

Universitas

untuk

mendapatkan


Muhammadiyah

Surakarta

gelar
atau

instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya cantumkan
sebagaimana mestinya.

Surakarta, Juni 2011
Yang menyatakan,

SANTOSA

ii

HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas Akhir ini berjudul : “STUDI EKSPERIMENTAL SPRINGBACK PADA
KASUS PLAT TEKUK”, telah disetujui oleh Pembimbing Tugas Akhir untuk d

untuk memenuhi sebagian persyaratan memperoleh gelar Sarjana S1 Teknik
Mesin Fakultas Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Dipersiapkan oleh:
Nama

: SANTOSA

NIM

: D 200 040 015

Disetujui pada :
Hari

: .........................

Tanggal

: .........................


Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Dr. Ir. Supriyono, MT.

Muh Alfatih Hendrawan, ST.MT.

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Tugas Akhir ini berjudul : “STUDI EKSPERIMENTAL SPRINGBACK PADA
KASUS PLAT TEKUK”, telah dipertahankan dihadapan Dewan Penguji dan
disahkan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh:
Nama


: SANTOSA

NIM

: D 200 040 015

Disahkan pada:
Hari

: ……………..........

Tanggal

: …………………..

Dewan Penguji :
Ketua

: Dr.Ir. Supriyono, MT.


(1.

)

Anggota 1

: Muh Alfatih Hendrawan, ST, MT.

(2.

)

Anggota 2

: Agus Yulianto, ST.MT.

(3

)


Dekan

Ketua Jurusan

(Ir. Agus Riyanto SR, MT.)

(Ir. Sartono Putro, MT)

iv

FT COPY SOAL

v

HALAMAN PERSEMBAHAN
Karya Ini Dipersembahkan Untuk :
¾
¾

Pejuang sejatiku Ayahanda Mento Mardi dan Ibunda Sadiyem

Kakak-kakakku

Motto:

“Belajar memaknai hidup yang sebenarnya”

vi

RINGKASAN
Proses penekukan plat (bending) merupakan proses dimana plat logam
di bentuk dengan punch dan die yang di jalankan oleh alat penekan.
Kemudian tujuan dari pada eksperimen pembnentukan plat ini adalah untuk
menganalisa fenomena springback yang terjadi pada proses bending. Ada
beberapa permasalahan yang muncul pada pembentukan plat logam, salah
satunya yaitu springback. Hal itu menjadi titik tekan permasalahan yang
timbul di eksperimen ini.
Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen menggunakan
mesin tensile test. kemudian spesimen plat aluminum paduan berdimensi
panjang 175 mm lebar 40 mm ketebalan 0,8 mm diletakkan pada permukaan
die set untuk dilakukan pengujian. Penelitian diawali dengan uji tarik plat

untuk mengetahui kekuatan material. Selanjutnya setelah proses bending
dapat diketahui penyimpangan bentuk dan ukuran karena sifat elastisitas
bahan, istilah ini dinamakan springback. Faktor yang menyebabkan
terjadinya springback diantaranya variasi material, ketebalan plat , geometri
tooling (radius die dan punch). sehingga prediksi springback biasa dilihat dari
parameter radius bending, jarak die dengan punch yang mempengaruhi
kecepatan bending), material properti dan ketebalan plat.
Hasil eksperimen menunjukkan kecenderungan kesamaan pada lokasi
springback dan perubahan bentuk spesimen dari spesimen satu dengan yang
lainya, Hal itu terjadi karena desain die tidak divariasi. Besaran springback
yang di dapatkan dari eksperimen, yaitu dengan nilai terendah 0,2 mm dan
nilai tertinggi 0.5 mm untuk plat model U, kemudian nilai terendah 0.1mm dan
tertinggi 0.5 mm untuk plat model L. Maka dari hasil tersebut dapat ditarik
kesimpulan bahwa springback yang dialami oleh plat tergolong besar, jadi
hasil eksperimen ini belum layak untuk sebuah kualitas standar produksi.
Kata kunci : Springback, Bending, Punch, Die.

vii

KATA PENGANTAR


Puji syukur alhamdulillah, penulis sampaikan kehadirat Allah SWT;
Tuhanku satu-satunya dan selalu membimbing dalam setiap langkahku yang
telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulisan ini dapat
terselesaikan dengan baik, guna melengkapi tugas dan memenuhi syaratsyarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Jurusan Mesin pada Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Berbagai hambatan dan kesulitan menyertai dalam penulisan ini,
namun demikian dengan bantuan dan doa dari berbagai pihak segala
kesulitan tersebut dapat teratasi. Untuk itu dengan segala kerendahan hati,
penulis sampaikan ucapan terimakasih yang sedalam-dalamnya kepada:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto,MT. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Ir. Sartono Putro, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas
Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. Bapak Ir.Masyrukan, MT selaku Pembimbing akademik.
4. Bapak DR.Ir.Supriyono,MT selaku Dosen Pembimbing utama Tugas akhir
terimakasih atas bimbingan dan arahannya..
5. Bapak Muh Alfatih Hendrawan, ST.MT, selaku Dosen Pembimbing
pendamping yang telah meluangkan waktu dan memberikan bimbingan,
arahan, serta petunjuk yang sangat bermanfaat bagi penulis.


viii

6. Seluruh staff Dosen, dan Mas Sri partopo TU

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
7. Bapak – ibu, kakak-kakakku, mas Joko, mbak Tarni, mas Sadino, mbak
Marsi, mas Darto, mbak Wida, mbak Sri, mas Ali, terimakasih atas semua
support, do’a dan kasih sayangnya . serta ponakan-ponakan yang manis
dan imut senyummu mewarnai hidup ini . aku sayang kalian semua.
8. Dinda Isnaini Nurul Hidayah, terimakasih atas support dan kesabaranmu.
9. Sobat-sobatku Yogi Kuncoro, Mahmud, Dwi, Ari, Jabrik, Husni, Heri,
Jhony brekele, Rifai, Wakhid thoyib, Andre, Seno dll. Serta semua dindadinda Pengurus HMI kom. Ahmad Dahlan II periode 2010-2011, Eko-Eko
Cs yang sering menanyakan kapan mas selesai?,dan seluruh keluarga
besar kader HMI Cabang Sukoharjo.
10. Kawan – kawan Teknik Mesin (04),Andika sixtyas, Anggun, Edo, dll.
11. Pihak-pihak yang secara langsung maupun tidak langsung terlibat dalam
mensukseskan penyusunan Tugas Akhir ini.

Surakarta, juni 2011

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............ ........................................................................... ..i
HALAMAN KEASLIAN SKRIPSI…………………………………...…………….ii
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ .iii
HALAMAN PENGESAHAN... ........................................................................ iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR .................................................................. v
HALAMAN PE RSEMBAHAN ........................................................................ vi
RINGKASAN............................. .................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................... viii
DAFTAR ISI

.................................................................................... .x

DAFTAR GAMBAR

.................................................................................... xi

DAFTAR TABEL

.................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN............. ........................................................................ xi
BAB I

PEDAHULUAN ......................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ................................................................... 1
1.2. Tujuan penelitian ................................................................ 3
1.3. Manfaat penlitian ................................................................ 3
1.4. Batasan masalah ................................................................ 3
1.5. Sistematika Penulisan ...................................................... 4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA .............................................................. 5
2.1. Kajian pustaka .................................................................... 5
2.2. Landasan teori......................................................................6
x

2.3. Pengertian dies....................................................................6
2.3.1. Jenis – jenis Die.........................................................7
2.3.2. Proses – proses kerja Die.........................................9
2.3.3. Langkah–langkah desain Die ..................................11
2.4. Teori Elastisitas ..................................................................18
2.4.1. Tegangan..................................................................19
2.4.2. Regangan................................................................20
2.4.3. Diagram tegangan – regangan................................21
2.4.4. Deformasi elastis.....................................................23
2.4.5. Deformasi plastis.....................................................23
2.4.6. Mekanisme deformasi..............................................24
2.5. Teori Plastisitas...................................................................26
2.5. Teori springback..................................................................26
2.6. Kaitan Springback dan Multistage sheet metal forming......30
BAB III

METODOLOGI PENELITIAN DAN LANGKAH EKSPERIMEN.32
3.1. Rancangan penelitian…………………..…… …………...…32
3.2. Alat dan bahan……………................................……....…....33
3.2.1. Desain Tool Die Set ..................................................34
3.2.2. Bahan pada alat pengujian........................................35
3.3. Instalasi pengujian................................................................36
3.4. Sampel bahan uji..................................................................38
3.5. Lokasi penelitian...................................................................39
3.6. Prosedur penelitian...............................................................39
xi

3.7. Rancangan analisis data......................................................41
3.8. Kesulitan penelitian..............................................................42
BAB IV

HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN.......................................43
4.1. Hasil penelitian dan analisis sampel....................................43
4.2. Analisia data.........................................................................46
4.3. Hasil tabel pengukuran springback......................................47
4.4. perbandingan hasil eksperimen dengan hasil ABAQUS....47
4.5. Analisa data dan pembahasan.............................................48

BAB V

PENUTUP....................................................................................50
5.1. Kesimpulan..........................................................................50
5.2. Saran-saran.........................................................................50

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

xii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Body mobil..................................................................................2
Gambar 1.1. Sheet Metel Forming................................................................ 2
Gambar 2.1. Bagian-bagian Die.....................................................................6
Gambar 2.2. Open Die Set

. ...................................................................... 8

Gambar 2.3. Pillar Die Set........................................................................... .8
Gambar 2.4. Double Type Die Draw ............................................................9
Gambar 2.5. SingleType Die Draw ..............................................................10
Gambar 2.6. Proses Flange...........................................................................10
Gambar 2.7. Proses Trim .............................................................................11
Gambar 2.8. Diagram tegangan – Regangan ...............................................22
Gambar 2.9. Mekanisme slip.........................................................................24
Gambar 2.10. Dislokasi..................................................................................25
Gambar 2.11. Springback..............................................................................27
Gambar 2.12. Multistage Springback.............................................................30
Gambar 3.1. Flowchart Metode penelitian .................................................... 32
Gambar 3.2. Die set dua dimensi .................................................................. 33
Gambar 3.3. Die set tiga dimensi .................................................................. 34
Gambar 3.4. Mesin tensile test ...................................................................... 35
Gambar 3.5 Jangka sorong. ......................................................................... 35
Gambar 3.6 Komponen die set..................................................................... 37
Gambar 3.7. Variasi meshing plat ................................................................. 38
Gambar 3.8. Langkah pertama eksperimen .................................................. 40
xiii

Gambar 3.9. Langkah kedua eksperimen ..................................................... 40
Gambar 3.10. Langkah ketiga eksperimen ................................................... 41
Gambar 4.1. Bentuk plat hasil bending ......................................................... 43
Gambar 4.2. Area springback pada model U ................................................ 43
Gambar 4.3. Area springback pada simulasi model U.................................. 44
Gambar 4.4. Area springback pada model U ................................................ 44
Gambar 4.5. Area springback pada uji plat model L......................................45
Gambar 4.6. Cacat goresan...........................................................................45
Gambar 4.7. Bentuk hasil akhir plat U dan L................................................. 46

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Radius sudut Punch dan Die ......................................................47
Tabel 2.2. Clereance Punch dan Die Berdasarkan Tebal Pelat ...................49
Tabel 2.3. Kecepatan Pengepressan ......................................................... .51
Tabel 3.1. bahan-bahan tool die set..............................................................34
Tabel 3.2. Jumlah percobaan plat bentuk U..................................................38
Tabel 3.3. Jumlah percobaan plat bentuk L..................................................38
Tabel 4.1. Tabel hasil....................................................................................47
Tabel 4.2. Tabel hasil perbandingan rata-rata plat U....................................48
Tabel 4.3. Tabel hasil perbandingan rata-rata plat L....................................48

xv